一種鋁電解槽控機的槽壓采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋁電解槽控機的槽壓采集裝置，包括VFC模塊（1）、CPU模塊（2），所述VFC模塊（1）與CPU模塊（2）信號連接，所述VFC模塊（1）與隔離電源模塊（3）電性連接，所述VFC（1）模塊與CPU模塊（2）的電源接口間開路。本實用新型通過將VFC模塊的工作電源獨立出來，由外部電源變為內部工作電源，避開電流采集模塊與VFC模塊相互干擾；同時切斷VFC模塊與CPU模塊中電壓采集通道的電源Vcc連接，從而達到了VFC模塊和CPU模塊各自有自己內部的工作電源，解決了VFC模塊采用外部電源時遭遇雷擊而損壞CPU模塊的問題，運行更可靠。
【專利說明】一種鋁電解槽控機的槽壓采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動控制【技術領域】，具體涉及一種結構簡單、抗干擾能力強、運行安全可靠的大型預焙鋁電解槽槽控機的槽壓采集裝置。
【背景技術】
[0002]鋁行業中的大型預焙鋁電解槽應用“鋁電解生產計算機控制系統”，其主要方式是采用“電解局域網-監控管理級一現場控制級”三級分布式結構，處于“現場控制級”的下位機(槽控機)是擔負著電解槽生產中打殼下料、陽極升降、系統電流和槽電壓采集、數據通信、安全保護等功能，其中用于實現槽電壓采集的CPU模塊對電解槽生產的控制至關重要。
[0003]“鋁電解生產計算機控制系統”位于“現場控制級”的下位機(槽控機)的主要控制來自于其邏輯部件——CPU模塊，其主要功能是通過將直接從電解槽母線得到的直流電壓轉換為脈沖，并采集脈沖頻率的方式進行電解槽的槽電壓實時采樣，采樣范圍為0-100VDC，槽電壓隔離可靠、測量精度高、抗干擾能力強。
[0004]雖然該CPU模塊具有如此高的測量精度和強大抗干擾能力，但實際應用中發現存在著不容忽視的致命缺陷:
[0005]1、電流采集通道與電壓采集通道(VFC模塊)共用隔離電源電路，造成相互干擾，應用中出現電壓波動很大時，電流大幅度波動的情況。
[0006]2、電壓采集通道(VFC模塊)采用外部電源的方式，雖然槽控機有輸入輸出隔離電路，但當雷雨天時遭遇雷擊的情況，強大的放電電流仍然能擊穿隔離電路，經外部電源回路到CPU模塊，從而徹底擊壞整個邏輯電路造成停機，更嚴重的導致整個控制系統通信中斷，除損失大量的備件外，同時造成電解人員極大勞動量，造成的經濟損失難以估算，雷擊事故在鋁電解行業時有發生，因此解決此重大問題價值和意義重大。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、抗干擾能力強、運行安全可靠的大型預焙鋁電解槽槽控機的槽壓采集裝置。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現的，包括VFC模塊、CPU模塊，所述VFC模塊與CPU模塊信號連接，所述VFC模塊與隔離電源模塊電性連接，所述VFC模塊與CPU模塊的電源接口間開路。
[0009]本實用新型通過將VFC模塊的工作電源獨立出來，由外部電源變為內部工作電源，同時切斷VFC模塊與CPU模塊中的電源連接，從而達到了 VFC模塊和CPU模塊各自有自己內部的工作電源，解決了 VFC模塊采用外部電源時遭遇雷擊而損壞CPU模塊的問題，運行
更加可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的原理框圖；[0011]圖2為本實用新型的VFC模塊邏輯圖；
[0012]圖3為本實用新型的邏輯連接框圖；
[0013]圖中:1-VFC模塊，2-CPU模塊，3_隔離電源模塊，4_電流采集模塊，5_隔離電源模塊，6-DC-DC隔離電源模塊、7-CPU模塊電壓采集通道的電源Vcc接口、8_VFC模塊電源接口。
【具體實施方式】
[0014]下面對本實用新型作進一步說明，但不以任何方式對本實用新型加以限制，基于本實用新型教導所作的任何變換，均落入本實用新型保護范圍。
[0015]如圖1所示，本實用新型包括VFC模塊1、CPU模塊2，所述VFC模塊I與CPU模塊2信號連接，所述VFC模塊I與隔離電源模塊3電性連接，所述VFC模塊I與CPU模塊2的電源接口間開路。
[0016]本實用新型還包括電流采集模塊4，所述電流采集模塊4與隔離電源模塊5電性連接，所述隔離電源模塊3與隔離電源模塊5相互獨立工作。
[0017]所述隔離電源模塊3和/或隔離電源模塊5為DC-DC隔離電源模塊。
[0018]所述VFC模塊I與CPU模塊2中電壓采集通道的電源Vcc接口間開路。
[0019]本實用新型工作原理和工作過程:
[0020]本實用新型通過將VFC模塊的工作電源獨立出來，由外部電源變為內部工作電源，同時切斷VFC模塊與CPU模塊中的電源連接，從而達到了 VFC模塊和CPU模塊各自有自己內部的工作電源，解決了 VFC模塊采用外部電源時遭遇雷擊而損壞CPU模塊的問題，運行更加可靠。另外，采用VFC模塊與電流采集模塊工作電源不同源，從而避開電流采集模塊與VFC模塊相互干擾，提高了整體的抗干擾能力，增強了檢測數據的精度和可靠性；進一步采用VFC模塊與CPU模塊中電壓采集通道的電源Vcc接口間開路方案，系統抗雷擊和抗干擾性能更好，提高了系統的運行安全系數；電流采集模塊與VFC模塊連接的隔離電源模塊采用DC-DC隔離電源模塊，解決了依賴外部電源的弊病，有效的避免了雷擊的發生，而且更加安全可靠。
[0021]分別選用優質可靠的MORNSUN F0505S-1W DC-DC隔離電源模塊，作為作為VFC模塊I和/或電流采集模塊4的工作電源；同時在CPU板上加裝獨立的R)505S-1W DC-DC隔離電源模塊，并且切斷VFC模塊I與CPU模塊2中電壓采集通道的電源Vcc接口，CPU模塊2就不需VFC模塊I提供電源，避免了雷雨天雷擊電流從VFC模塊I竄入CPU板而燒毀CPU模塊2，提高了系統的安全系數；VFC模塊I與電流采集模塊4分別與不同的內部隔離電源連接，避免了相互干擾造成測量精度降低和可靠性。工作時，從電解槽母線得到的直流電壓經VFC模塊I轉換為脈沖輸入CPU模塊2，并經采集脈沖頻率的方式進行電解槽的槽電壓實時采樣，從而達到精確、可靠的控制電解槽的生產。
【權利要求】
1.一種鋁電解槽控機的槽壓采集裝置，包括VFC模塊(I )、CPU模塊(2)，所述VFC模塊(I)與CPU模塊(2 )信號連接，其特征在于所述VFC模塊(I)與隔離電源模塊(3 )電性連接，所述VFC模塊(I)與CPU模塊(2 )的電源接口間開路。
2.根據權利要求1所述的槽壓采集裝置，其特征在于還包括電流采集模塊(4)，所述電流采集模塊(4)與隔離電源模塊(5)電性連接，所述隔離電源模塊(3)與隔離電源模塊(5)相互獨立工作。
3.根據權利要求2所述的槽壓采集裝置，其特征在于所述隔離電源模塊(3)和/或隔離電源模塊(5)為DC-DC隔離電源模塊。
4.根據權利要求1所述的槽壓采集裝置，其特征在于所述VFC模塊(I)與CPU模塊(2)中電壓采集通道的電源Vcc接口間開路。
【文檔編號】C25C3/16GK203625499SQ201320817812
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】楊葉偉, 熊自勇, 師彥東, 周朝元 申請人:云南云鋁涌鑫鋁業有限公司